CN111016022A - 一种巨型工程子午胎的硫化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种巨型工程子午胎的硫化工艺，属于巨型工程子午轮胎硫化技术领域。其技术方案为：包括硫化内温处理和硫化外温处理，其中硫化内温处理采用一种蒸汽、两种不同温度的过热水和一种温度的冷却水作为硫化介质，根据对胎坯埋覆热电偶进行硫化测温，确定各种介质切换时间点；硫化外温处理设置两种不同的外温温度，以蒸汽作为外温硫化介质，在不同硫化外温处理阶段之间，均停止一段时间的蒸汽通入，也即硫化外温处理分阶段间歇式通入蒸汽。本发明针对巨型工程子午胎的特点，改善了轮胎硫化均匀性，降低了轮胎的过硫化程度，降低了对轮胎硫化生产效率的影响。

Description

一种巨型工程子午胎的硫化工艺

技术领域

本发明涉及巨型工程子午胎的硫化技术领域，具体涉及一种巨型工程子午胎的硫化工艺。

背景技术

巨型工程子午胎尺寸厚，轮胎硫化时间长，传统的高温硫化工艺硫化过程中轮胎各部位温差大，硫化均匀性差，当轮胎内部硫化效应最低部位达到正硫化时，轮胎内外表面部位的过硫化严重，相应部位的胶料性能下降严重。

为了解决上述问题，有些厂家采用低温硫化工艺，可以在一定程度上降低轮胎各部位硫化程度差异和轮胎表面的过硫化程度，但效果并不显著，且导致硫化生产效率下降10％以上。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种巨型工程子午胎的硫化工艺，针对巨型工程子午胎的特点，改善了轮胎硫化均匀性，降低了轮胎的过硫化程度，降低了对轮胎硫化生产效率的影响。

本发明的技术方案为：

一种巨型工程子午胎的硫化工艺，包括硫化内温处理和硫化外温处理，其中硫化内温处理采用一种蒸汽、两种不同温度的过热水和一种温度的冷却水作为硫化介质，根据对胎坯埋覆热电偶进行硫化测温，确定各种介质切换时间点，具体包括以下步骤：

S11向硫化胶囊中通入0.6-0.95MPa、165-182℃的蒸汽进行胶囊预热；

S12预热后停止通入蒸汽，通入2.9-3.4MPa、165-175℃的过热水进行热水填充打内压；

S13停止通入步骤S12的过热水后，通入2.8-3.4MPa、165-175℃的过热水进行循环，使内温迅速上升，向轮胎传递热量；

S14将步骤S13的过热水切换为2.8-3.4MPa、140-148℃的过热水进行循环，2.8-3.4MPa、140-148℃的过热水既可以确保轮胎硫化温度的需求，同时又避免气密层、胎体等部位硫化温度和过硫化程度过高导致胶料性能降低的问题，降低轮胎各部位的硫化温差，改善硫化均匀性；

S15将步骤S14的过热水切换为2.9-3.4MPa、45-55℃的冷却水进行循环，此时轮胎内部硫化效应最低部位在胶料交联反应释放热量及轮胎内部余热的作用下继续硫化，而且利用冷却水的冷却作用降低气密层、胎体等部位温度，减少上述部位持续在较高温度下硫化的硫化时间，使其过硫化程度大幅度降低；

S16排尽胶囊内压；

硫化外温处理设置两种不同的外温温度，以蒸汽作为外温硫化介质，在不同硫化外温处理阶段之间，均停止一段时间的蒸汽通入，也即硫化外温处理分阶段间歇式通入蒸汽，具体包括以下步骤：

S21向硫化机蒸汽室通入0.20-0.30MPa、134-143℃的饱和蒸汽进行循环，迅速提升模具温度，缩短升温时间，加快向轮胎内部的传热；

S22停止通入饱和蒸汽15-30min，此时模具温度较高，可持续向轮胎传递热量；

S23通入0.08-0.15MPa、117-127℃的饱和蒸汽进行循环，使轮胎表面在整个硫化过程中处于较低的温度下硫化，再停止通入饱和蒸汽，利用轮胎及模具余热进行硫化；

S24再次通入0.20-0.30MPa、134-143℃的饱和蒸汽进行循环15-25min，提升模具温度，避免下一罐轮胎硫化时模具起始温度低、升温慢的问题；

S25排尽硫化机蒸汽室外压蒸汽。

优选地，步骤S11中，预热时间为7-18min。

优选地，步骤S12的过热水通入时长为10-30min。

优选地，步骤S14中，当胶囊表面温度达到138-145℃时，将步骤S13的过热水切换为2.8-3.4MPa、140-148℃的过热水进行循环。

优选地，步骤S14占整个硫化周期的40-65％。

优选地，步骤S15中，当轮胎内部硫化效应最低部位的温度达到105-113℃时，将步骤S14的过热水切换为2.9-3.4MPa、45-55℃的冷却水进行循环。

优选地，步骤S15占整个硫化周期的20-30％。

优选地，步骤S22中，当轮胎胎冠表面温度达到120-125℃时，停止通入饱和蒸汽15-30min。

优选地，步骤S23中，通入0.08-0.15MPa、117-127℃的饱和蒸汽进行循环后，在步骤S15通入冷却水前5-10min，停止通入饱和蒸汽。

优选地，步骤S24中，在步骤S15冷却水结束前30-40min，再次通入0.20-0.30MPa、134-143℃的饱和蒸汽进行循环15-25min。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.本发明的巨型工程子午胎的硫化工艺，轮胎内外温对轮胎硫化影响基本相同，内外温匹配性好，轮胎各部位温差小，硫化程度均匀性好。

2.传统硫化工艺因为在轮胎启模前的整个硫化过程中一直在向轮胎传递热量，在轮胎启模后轮胎内部余热较高，尤其是靠近胶囊部位的温度非常高，在余热及高温部位传热的作用下，轮胎带束层、轮胎内部硫化效应最低部位附近温度在相当长的时间内仍会继续上升，轮胎后硫化效应高。而本发明的巨型工程子午胎的硫化工艺，因采用冷却水，在冷却水循环阶段不再向轮胎提供热量，而是利用轮胎内部热量的作用进行胶料的硫化交联反应，并且随着冷却循环的进行，在冷却水的作用下还带走了轮胎的一部分热量，因此冷却水结束后，在轮胎启模时，轮胎带束层、轮胎内部硫化效应最低部位附近温度已开始下降或达到最高点，轮胎启模后温度不再上升，后硫化效应大幅度降低。使得轮胎表面、带束层端点、胎体、轮胎内部硫化效应最低部位的总硫化程度可降低30％以上。

3.采用本发明的巨型工程子午胎的硫化工艺，轮胎内部硫化效应最低部位的最高温度119-125℃，轮胎胎冠表面最高温度不超过127℃，轮胎气密层和胎体部位硫化最高温度不超过144℃，较传统硫化工艺低5-15℃，各部位均处于较低温度下硫化，有效避免胶料在高温下的硫化返原问题，提升胶料性能。通过试验测试，相较于传统硫化工艺硫化出来的轮胎，本发明硫化出的成品胎胎面胶拉伸强度可提升5％以上、耐磨性提升8％以上，轮胎整体生热降低，测试TKPH值提升7％以上。

4.采用本发明的巨型工程子午胎的硫化工艺，可利用轮胎内部余热进行硫化，轮胎生产能耗可降低10％以上。

5.采用本发明的巨型工程子午胎的硫化工艺后，轮胎各部位硫化温度低、温差小、过硫化程度低，硫化均匀性好，胶料耐磨提高、生热降低，通过在矿山进行实际使用测试表明，与传统传统硫化工艺相比，本发明提升巨型工程子午胎10％以上的实际使用寿命。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种巨型工程子午胎的硫化工艺，硫化内温处理包括以下步骤：

S11向硫化胶囊中通入8min的0.6-0.7MPa、165-170℃的蒸汽进行胶囊预热；

S12预热后停止通入蒸汽，通入12min的3.0-3.2MPa、165-170℃的过热水进行热水填充打内压；

S13停止通入步骤S12的过热水后，通入2.8-3.1MPa、165-170℃的过热水进行循环95min；

S14将步骤S13的过热水切换为2.9-3.2MPa、140-144℃的过热水进行循环，通入时长203min；

S15将步骤S14的过热水切换为3.0-3.3MPa、50-55℃的冷却水进行循环，通入时长125min；

S16排尽胶囊内压，用时12min；

硫化外温处理包括以下步骤：

S21关闭硫化机蒸汽室外温蒸汽进出阀门，持续30min，向硫化机蒸汽室通入0.26-0.30MPa、140-143℃的饱和蒸汽进行循环63min；

S22停止通入饱和蒸汽15min；

S23通入0.12-0.15MPa、123-127℃的饱和蒸汽进行循环203min，随后停止通入饱和蒸汽95min；

S24再次通入0.24-0.26MPa、140-143℃的饱和蒸汽进行循环20min；

S25排尽硫化机蒸汽室外压蒸汽，持续29min。

表1为采用本实施例的硫化工艺硫化出的轮胎与采用传统硫化工艺硫化出的轮胎的性能测试结果：

表1

实施例2

本实施例提供了一种巨型工程子午胎的硫化工艺，硫化内温处理包括以下步骤：

S11向硫化胶囊中通入12min的0.75-0.85MPa、173-178℃的蒸汽进行胶囊预热；

S12预热后停止通入蒸汽，通入18min的3.2-3.4MPa、170-175℃的过热水进行热水填充打内压；

S13停止通入步骤S12的过热水后，通入3.1-3.4MPa、170-175℃的过热水进行循环115min；

S14将步骤S13的过热水切换为3.1-3.4MPa、140-144℃的过热水进行循环，通入时长373min；

S15将步骤S14的过热水切换为3.1-3.4MPa、45-50℃的冷却水进行循环，通入时长185min；

S16排尽胶囊内压，用时15min；

硫化外温处理包括以下步骤：

S21关闭硫化机蒸汽室外温蒸汽进出阀门，持续35min，向硫化机蒸汽室通入0.24-0.26MPa、138-140℃的饱和蒸汽进行循环83min；

S22停止通入饱和蒸汽20min；

S23通入0.10-0.12MPa、120-123℃的饱和蒸汽进行循环370min，随后停止通入饱和蒸汽155min；

S24再次通入0.26-0.30MPa、138-140℃的饱和蒸汽进行循环25min；

S25排尽硫化机蒸汽室外压蒸汽，持续30min。

表2为采用本实施例的硫化工艺硫化出的轮胎与采用传统硫化工艺硫化出的轮胎的性能测试结果：

表2

实施例3

本实施例提供了一种巨型工程子午胎的硫化工艺，硫化内温处理包括以下步骤：

S11向硫化胶囊中通入15min的0.85-0.95MPa、178-182℃的蒸汽进行胶囊预热；

S12预热后停止通入蒸汽，通入25min的3.2-3.4MPa、170-175℃的过热水进行热水填充打内压；

S13停止通入步骤S12的过热水后，通入3.1-3.4MPa、170-175℃的过热水进行循环120min；

S14将步骤S13的过热水切换为2.9-3.2MPa、144-148℃的过热水进行循环，通入时长418min；

S15将步骤S14的过热水切换为3.1-3.4MPa、50-55℃的冷却水进行循环，通入时长282min；

S16排尽胶囊内压，用时16min；

硫化外温处理包括以下步骤：

S21关闭硫化机蒸汽室外温蒸汽进出阀门，持续40min，向硫化机蒸汽室通入0.20-0.24MPa、134-138℃的饱和蒸汽进行循环98min；

S22停止通入饱和蒸汽20min；

S23通入0.08-0.12MPa、117-121℃的饱和蒸汽进行循环412min，随后停止通入饱和蒸汽250min；

S24再次通入0.20-0.24MPa、134-138℃的饱和蒸汽进行循环25min；

S25排尽硫化机蒸汽室外压蒸汽，持续31min。

通过上述实施例的测试结果可知，相较于传统硫化工艺硫化出来的轮胎，本发明硫化出的轮胎胎面胶的拉伸强度可提升5％以上、耐磨性提升8％以上，测试TKPH值提升7％以上。

Claims (10)

1.一种巨型工程子午胎的硫化工艺，其特征在于，包括硫化内温处理和硫化外温处理，其中硫化内温处理包括以下步骤：

S11向硫化胶囊中通入0.6-0.95MPa、165-182℃的蒸汽进行胶囊预热；

S12预热后停止通入蒸汽，通入2.9-3.4MPa、165-175℃的过热水进行热水填充打内压；

S13停止通入步骤S12的过热水后，通入2.8-3.4MPa、165-175℃的过热水进行循环；

S14将步骤S13的过热水切换为2.8-3.4MPa、140-148℃的过热水进行循环；

S15将步骤S14的过热水切换为2.9-3.4MPa、45-55℃的冷却水进行循环；

S16排尽胶囊内压；

硫化外温处理包括以下步骤：

S21向硫化机蒸汽室通入0.20-0.30MPa、134-143℃的饱和蒸汽进行循环；

S22停止通入饱和蒸汽15-30min；

S23通入0.08-0.15MPa、117-127℃的饱和蒸汽进行循环后，再停止通入饱和蒸汽；

S24再次通入0.20-0.30MPa、134-143℃的饱和蒸汽进行循环15-25min；

S25排尽硫化机蒸汽室外压蒸汽。

2.如权利要求1所述的巨型工程子午胎的硫化工艺，其特征在于，步骤S11中，预热时间为7-18min。

3.如权利要求1所述的巨型工程子午胎的硫化工艺，其特征在于，步骤S12的过热水通入时长为10-30min。

4.如权利要求1所述的巨型工程子午胎的硫化工艺，其特征在于，步骤S14中，当胶囊表面温度达到138-145℃时，将步骤S13的过热水切换为2.8-3.4MPa、140-148℃的过热水进行循环。

5.如权利要求1所述的巨型工程子午胎的硫化工艺，其特征在于，步骤S14中，步骤S14占整个硫化周期的40-65％。

6.如权利要求1所述的巨型工程子午胎的硫化工艺，其特征在于，步骤S15中，当轮胎内部硫化效应最低部位的温度达到105-113℃时，将步骤S14的过热水切换为2.9-3.4MPa、45-55℃的冷却水进行循环。

7.如权利要求1所述的巨型工程子午胎的硫化工艺，其特征在于，步骤S15占整个硫化周期的20-30％。

8.如权利要求1所述的巨型工程子午胎的硫化工艺，其特征在于，步骤S22中，当轮胎胎冠表面温度达到120-125℃时，停止通入饱和蒸汽15-30min。

9.如权利要求1所述的巨型工程子午胎的硫化工艺，其特征在于，步骤S23中，通入0.08-0.15MPa、117-127℃的饱和蒸汽进行循环后，在步骤S15通入冷却水前5-10min，停止通入饱和蒸汽。

10.如权利要求1所述的巨型工程子午胎的硫化工艺，其特征在于，步骤S24中，在步骤S15冷却水结束前30-40min，再次通入0.20-0.30MPa、134-143℃的饱和蒸汽进行循环15-25min。